JP3383490B2 - 過電流検出回路 - Google Patents
過電流検出回路Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、過電流検出回路
に関する。詳しくは、電力増幅器に供給される電源電圧
が電力増幅器の出力信号に基づいて第１電源と第２の電
源とで選択的に切り替えられると共に、電力増幅器に供
給される電源電流に応じた検出信号を発生させて、この
検出信号に基づく制御信号の信号レベルを、電力増幅器
から信号レベルの大きい出力信号を得ることができる電
源が選択されたときに、過電流検出信号が出力されない
方向に制御することにより、電流検出手段を簡単に設定
することができると共に、安定した過電流検出動作を得
ることができるものである。 【０００２】 【従来の技術】ステレオ装置などの音声出力装置では、
例えば出力端子が短絡されたりあるいは異常発振等を生
じたときに、電力増幅器に過大な電流が流れる場合があ
る。このため、電力増幅器に供給される電源電流を検出
し、所定以上の電流が流れた場合には過電流検出信号を
出力する過電流検出回路が設けられており、この過電流
検出信号に基づき電力増幅器に対する電源や駆動信号の
供給が停止されて電力増幅器が保護されている。 【０００３】ここで、従来の過電流検出回路を音声出力
装置に適用したときの構成を図７に示す。図７におい
て、音声信号発生部１１から出力された音声信号ＳIN
は、アンプ部２０で所定レベルまで増幅されて駆動信号
ＳＤ1，ＳＤ2が生成される。このアンプ部２０は２電源
駆動方式であって、電源供給部１５ａ，１５ｂから電源
電圧±ＶPが供給される。 【０００４】アンプ部２０から出力された駆動信号ＳＤ
1は、電力増幅器を構成するＮＰＮ形トランジスタ２１
に供給されると共に、駆動信号ＳＤ2は電力増幅器を構
成するＰＮＰ形トランジスタ２２のベースに供給され
る。 【０００５】トランジスタ２１とトランジスタ２２はコ
ンプリメンタリ接続されており、トランジスタ２１のエ
ミッタにはトランジスタ２２のエミッタが接続されてい
る。また、トランジスタ２１のコレクタは電源供給部１
５ａに接続されて電源電圧＋ＶPが供給される。トラン
ジスタ２２のコレクタは過電流検出用の抵抗器２３を介
して電源供給部１５ｂに接続されて電源電圧−ＶPが供
給される。トランジスタ２１のエミッタとトランジスタ
２２のエミッタの接続点は出力端子１２とされており、
音声信号ＳINが増幅された出力信号ＳOUTが出力され
る。この出力端子１２にスピーカ等の負荷３０が接続さ
れる。 【０００６】トランジスタ２２のコレクタと抵抗器２３
の接続点には、抵抗器２４を介してＮＰＮ形トランジス
タ２５のベースが接続されている。このトランジスタ２
５のエミッタは電源供給部１５ｂに接続されていると共
に、コレクタは音声信号発生部１１と電源供給部１５
ａ，１５ｂに接続されている。 【０００７】このように構成された音声出力装置では、
トランジスタ２２のコレクタ電流が抵抗器２３の端子間
電圧Ｖ23として検出される。ここで、この端子間電圧Ｖ
23がトランジスタ２５のベース・エミッタ間電圧ＶBEを
超えたときには、トランジスタ２５がオン状態とされ
て、電源供給部１５ａ，１５ｂに過電流検出信号Ｓpが
供給される。 【０００８】このとき、電源供給部１５ａ，１５ｂでは
電源電圧±ＶPの供給が停止されて、電力増幅器が過大
電流によって破壊されないように保護される。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】ところで、アンプ部２
０の利得を制御して出力信号ＳOUTの信号レベルを大き
くしたときには、電力増幅器に大きな電流が流れる。こ
のため、従来の過電流検出回路では、出力端子１２から
出力される出力信号ＳOUTの信号レベルが大きくされた
場合であっても誤って過電流検出信号が出力されること
がなく、さらに各素子の特性がばらつきを生じた場合や
異常発振等を生じた場合であっても過電流が流れたとき
には確実に過電流検出信号を検出できるように、過電流
検出用の抵抗器２３の抵抗値を設定することが簡単にで
きなかった。 【００１０】そこで、この発明では、簡単で安定した過
電流検出動作を行うことができる過電流検出回路を提供
するものである。 【００１１】 【課題を解決するための手段】この発明に係る過電流検
出回路は、電力増幅器に供給される電源電圧を、電力増
幅器の出力信号と基準電圧との比較結果に基づいて第１
の電源と第２の電源とで選択的に切り替える電圧切替手
段と、電力増幅器に供給される電源電流に応じた検出信
号を発生する電流検出手段と、電流検出手段の検出信号
に基づく制御信号により過電流検出信号を出力する過電
流検出信号出力手段と、電圧切替手段で電力増幅器から
信号レベルの大きい出力信号を得ることができる電源が
選択されたときに、制御信号の信号レベルを過電流検出
信号が出力されない方向に制御するレベル制御手段とを
有するものである。 【００１２】この発明においては、電源切替手段で電力
増幅器の出力信号と基準電圧が比較されて、比較結果に
基づいて第１の電源あるいは第２の電源が選択される。
また、電流検出手段で電力増幅器に供給される電源電流
に応じた検出信号が発生されて、この検出信号に基づく
制御信号によって過電流検出信号出力手段が駆動されて
過電流検出信号が出力される。この制御信号の信号レベ
ルは、電源切替手段で電力増幅器から信号レベルの大き
い出力信号を得ることができる電源が選択されたとき
に、レベル制御手段によって過電流検出信号が出力され
ない方向に制御されるので、例えば出力信号の信号レベ
ルが大きくなり電源電流が増加しても過電流検出信号が
出力されることがない。 【００１３】 【発明の実施の形態】以下図面を参照しながら、この発
明に係る過電流検出回路について説明する。 【００１４】図１は、第１の実施の形態の構成を示して
おり、音声出力装置にこの発明に係る過電流検出回路を
適用したものである。なお図１において、図７と対応す
る部分については同一符号を付している。 【００１５】図７と同様に、音声信号発生部１１から出
力された音声信号ＳINは、アンプ部２０で所定レベルま
で増幅されて駆動信号ＳＤ1，ＳＤ2とされる。この駆動
信号ＳＤ1は電力増幅器を構成するトランジスタ２１に
供給されると共に、駆動信号ＳＤ2は電力増幅器を構成
するトランジスタ２２のベースに供給される。 【００１６】トランジスタ２１とトランジスタ２２はコ
ンプリメンタリ接続されており、トランジスタ２１のエ
ミッタとトランジスタ２２のエミッタの接続点は、出力
信号ＳOUTを出力する出力端子１２とされている。この
出力端子１２にはスピーカ等の負荷３０が接続されてい
る。 【００１７】トランジスタ２１のコレクタは、電源供給
部１５ａに接続されて電源電圧＋ＶPが供給される。ト
ランジスタ２２のコレクタは、電流検出手段である過電
流検出用の抵抗器２３を介して電源供給部１５ｂに接続
されて電源電圧−ＶPが供給される。 【００１８】トランジスタ２２のコレクタと抵抗器２３
の接続点には、抵抗器２４を介して過電流検出信号出力
手段であるトランジスタ２５のベースが接続されてお
り、トランジスタ２５のエミッタは電源供給部１５ｂに
接続されている。またトランジスタ２５のコレクタは、
電源供給部１５ａ，１５ｂに接続されている。 【００１９】この第１の実施の形態では、トランジスタ
２５のベースと出力端子１２間に、レベル制御手段であ
る抵抗器３１とコンデンサ３２で構成された直列回路が
接続される。また抵抗器２３の抵抗値は、例えばトラン
ジスタ２２の最大コレクタ電流を抵抗器２３に流したと
きに、抵抗器２３で発生される端子間電圧Ｖ23がトラン
ジスタ２５のベース・エミッタ間電圧ＶBEを超えるよう
に設定される。 【００２０】ここで、図２を使用して第１の実施の形態
の動作を説明する。図２において、図２Ａはアンプ部２
０に供給される音声信号ＳINを示しており、図２Ｂは出
力端子１２から出力される出力信号ＳOUTを示してい
る。 【００２１】音声信号ＳINが正極側とされる時点ｔ1か
ら時点ｔ2までの期間中は、駆動信号ＳＤ1によってトラ
ンジスタ２１が駆動されると共に駆動信号ＳＤ2によっ
てトランジスタ２２はオフ状態とされて、出力端子１２
から出力信号ＳOUTが出力される。このとき、トランジ
スタ２２はオフ状態であるため、抵抗器２３には電流が
流れないことから図２Ｃに示す端子間電圧Ｖ23は「０」
とされる。 【００２２】また、トランジスタ２２のコレクタ電圧を
一定とした場合、抵抗器３１とコンデンサ３２の直列回
路によって、図２Ｄに示すように出力信号ＳOUTに応じ
た信号Ｖgがトランジスタ２５のベースに供給される。 【００２３】ところで、トランジスタ２２のコレクタ電
圧は電源電圧−ＶPに端子間電圧Ｖ23が加算された電圧
であり、時点ｔ1から時点ｔ2の期間中は端子間電圧Ｖ23
が「０」とされている。このため、トランジスタ２５の
制御信号、すなわちエミッタに対するベースの電圧（以
下「ベース電圧」という）Ｖbは、図２Ｅに示すように
信号Ｖgの信号レベルと等しいものとされる。 【００２４】次に、音声信号ＳINが負極側とされる時点
ｔ2から時点ｔ3までの期間中は、駆動信号ＳＤ1によっ
てトランジスタ２１がオフ状態とされると共に駆動信号
ＳＤ2によってトランジスタ２２が駆動されて、出力端
子１２から出力信号ＳOUTが出力される。 【００２５】このとき、アンプ部２０の利得が制御され
て出力信号ＳOUTの信号レベルが最大となるように設定
されていると、トランジスタ２２に大きなコレクタ電流
が流される。但し、このときのコレクタ電流は最大コレ
クタ電流よりも小さい電流とされている。このため、ト
ランジスタ２２のコレクタ電流に応じて抵抗器２３の端
子間には、図２Ｃに示すようにトランジスタ２５のベー
ス・エミッタ間電圧ＶBEよりもわずかに電圧レベルが小
さい端子間電圧Ｖ23が発生される。また信号Ｖgの信号
レベルは、図２Ｄに示すように出力信号ＳOUTに応じて
負極側とされるので、トランジスタ２５のベース電圧Ｖ
bは、図２Ｅに示すように信号Ｖgが加えられていない場
合のベース電圧Ｖbすなわち端子間電圧Ｖ23（破線で示
す）よりも電圧レベルが低減される。 【００２６】また、音声出力装置が異常発振が生じた場
合、抵抗器２３の抵抗値が出力信号ＳOUTが最大とされ
た場合であっても誤ってトランジスタ２５がオン状態と
されることがないと共に、異常発振等を生じて過電流が
流れたときにはトランジスタ２５がオン状態とされるよ
うに設定された状態で、抵抗器３１とコンデンサ３２の
直列回路が接続されていないときには、例えば異常発振
によってトランジスタ２２に流れるコレクタ電流によっ
て、図３Ａに示すようにトランジスタ２５のベース・エ
ミッタ間電圧ＶBEとほぼ等しい端子間電圧Ｖ23が発生さ
れる。 【００２７】ここで、抵抗器３１とコンデンサ３２の直
列回路を接続し、異常発振を生じたときの過電流を精度
良く検出できるように、抵抗器２３の抵抗値を大きくし
て図３Ｂに示すようにトランジスタ２５のベース・エミ
ッタ間電圧ＶBEよりも大きい端子間電圧Ｖ23を発生させ
た場合には、通常動作時にトランジスタ２５のベース電
圧Ｖbが出力信号ＳOUTに基づく信号Ｖgによって低減さ
れる。このため、出力信号ＳOUTが最大とされて、トラ
ンジスタ２２に大きなコレクタ電流が流れても、トラン
ジスタ２５のベース電圧Ｖbがベース・エミッタ間電圧
ＶBEよりも小さいものとされるので、トランジスタ２５
が誤ってオン状態とされることがない。 【００２８】このように、トランジスタ２５のベース電
圧Ｖbが出力信号ＳOUTに基づく信号Ｖgによって低減さ
れるので、抵抗器２３の抵抗値を出力信号ＳOUTの信号
レベルが最大とされた場合であっても誤って過電流検出
信号が出力されることがなく、さらに各素子の特性がば
らつきを生じた場合や異常発振等を生じた場合であって
も過電流が流れたときには確実に過電流検出信号を検出
できるように設定することが簡単にできる。また抵抗値
の設定が簡単であるので、安定した過電流検出動作を行
うことができる過電流検出回路を容易に提供することが
できる。 【００２９】なお、トランジスタ２５がオン状態とされ
て過電流検出信号Ｓpが出力されたときには、従来と同
様に電源供給部１５ａ，１５ｂからの電源供給が停止さ
れて、トランジスタ２２には最大コレクタ電流を超えた
電流が流れることが防止される。 【００３０】次に第２の実施の形態について説明する。
この第２の実施の形態では、出力電圧が低い場合と高い
場合とで電源電圧を切り替えることにより、消費電力を
節減できると共に熱損失も大幅に低減できる音声出力装
置に過電流検出回路を適用したものである。 【００３１】図４は第２の実施の形態の構成を示してい
る。なお、図４において図７および図１と対応する部分
については同一符号を付し、その詳細な説明は省略す
る。 【００３２】図４において、電源供給部１６ａは電源切
替部４１ａと接続されており電源電圧＋ＶPH，＋ＶPLの
供給が行われる。電源供給部１６ｂは電源切替部４１ｂ
と接続されており電源電圧−ＶPH，−ＶPLの供給が行わ
れる。 【００３３】トランジスタ２１のコレクタは電源切替部
４１ａに接続される。トランジスタ２２のコレクタは過
電流検出用の抵抗器２３を介して電源切替部４１ｂに接
続される。またトランジスタ２１のエミッタとトランジ
スタ２２のエミッタの接続点である出力端子１２には、
電源切替部４１ａ，４１ｂが接続される。 【００３４】ここで、図５に電源切替部４１ａ，４１ｂ
の構成を示す。まず電源電圧＋ＶPHが供給される正極側
の高圧電源路には、高速電力スイッチング素子、例えば
パワーＭＯＳ・ＦＥＴ（以下「ＦＥＴ」という）４２ａ
のソースが接続される。また電源電圧＋ＶPLが供給され
る正極側の低電源路には、逆流阻止用のダイオード４３
のアノードが接続されており、ダイオード４３ａのカソ
ードはＦＥＴ４２ａのドレインに接続されている。 【００３５】また、低電源路と接地間には定電圧素子で
あるツェナーダイオード４４ａと抵抗器４５ａの直列回
路が接続されており、ツェナーダイオード４４ａのアノ
ードと抵抗器４５ａの接続点ｐは、電源電圧＋ＶPLより
もツェナーダイオード４４ａのツェナー電圧分だけ電圧
レベルが低い基準電圧とされる。 【００３６】この接続点ｐには、スイッチング素子とし
て機能するＮＰＮ形トランジスタ４６ａのエミッタが接
続されている。トランジスタ４６ａのコレクタは、抵抗
器４７ａ，４８ａを介して高電源路に接続される。この
抵抗器４７ａと４８ａの接続点には、ＦＥＴ４２ａのゲ
ートが接続されており、トランジスタ４６ａがオン状態
とされたときに、電源電圧＋ＶPHと接続点ｐの基準電圧
に基づく電圧が抵抗器４７ａ，４８ａで分圧されて制御
用ゲート電圧としてＦＥＴ４２ａのゲートに供給され
る。 【００３７】一方、ダイオード４３ａのカソードと出力
端子１２との間には、直列接続された一対の抵抗器４９
ａ，５０ａが接続される。この抵抗器４９ａ，５０ａの
接続点ｒには、出力信号ＳOUTの正極側を検出するため
のダイオード５１ａのアノードが接続されており、ダイ
オード５１ａのカソードは上述したトランジスタ４６ａ
のベースが接続される。またダイオード４３ａのカソー
ドは、図４に示すトランジスタ２１のコレクタに接続さ
れる。 【００３８】次に、電源供給部１６ｂから電源電圧−Ｖ
PHが供給された負極側の高圧電源路には、ＦＥＴ４２ｂ
のソースが接続される。また電源供給部１６ｂから電源
電圧−ＶPLが供給された負極側の低電源路には、逆流阻
止用のダイオード４３ｂのカソードが接続されており、
ダイオード４３ｂアノードはＦＥＴ４２ｂのドレインに
接続されている。 【００３９】また、低電源路と接地間にはツェナーダイ
オード４４ｂと抵抗器４５ｂの直列回路が接続されてお
り、ツェナーダイオード４４ｂのカソードと抵抗器４５
ｂの接続点ｑは、電源電圧−ＶPLよりもツェナーダイオ
ード４４ｂのツェナー電圧分だけ電圧レベルが高い基準
電圧とされる。 【００４０】この接続点ｑには、スイッチング素子とし
て機能するＰＮＰ形トランジスタ４６ｂのエミッタが接
続されている。トランジスタ４６ｂのコレクタは、抵抗
器４７ｂ，４８ｂを介して高電源路に接続される。この
抵抗器４７ｂと４８ｂの接続点には、ＦＥＴ４２ｂのゲ
ートが接続されており、トランジスタ４６ｂがオン状態
とされたときに、電源電圧−ＶPHと接続点ｑの基準電圧
に基づく電圧が抵抗器４７ｂ，４８ｂで分圧されて制御
用ゲート電圧としてＦＥＴ４２ｂのゲートに供給され
る。 【００４１】一方、ダイオード４３ｂのアノードと出力
端子１２との間には直列接続された一対の抵抗器４９
ｂ，５０ｂが接続されている。この抵抗器４９ｂ，５０
ｂの接続点ｓには、出力信号ＳOUTの負極側を検出する
ためのダイオード５１ｂのカソードが接続されており、
ダイオード５１ｂのアノードは上述したトランジスタ４
６ｂのベースが接続されている。また、ダイオード４３
ｂのアノードは図４に示す抵抗器２３のトランジスタ２
２と接続されない端子に接続される。 【００４２】ここで、出力信号ＳOUTの信号レベルが所
定レベルＵＬを超えていない場合には、トランジスタ４
６ａがオフ状態とされて、トランジスタ２２のコレクタ
に電源電圧＋ＶPLが供給される。また、出力信号ＳOUT
の信号レベルが所定レベルＬＬを超えていない場合に
は、トランジスタ４６ｂがオフ状態とされて、抵抗器２
３の一方の端子には電源電圧−ＶPLが供給される。 【００４３】出力信号ＳOUTの信号レベルが所定レベル
ＵＬを超えて、接続点ｒの電圧が接続点ｐの電圧よりも
ダイオード５１ａの順方向降下電圧ＶFとトランジスタ
４６ａのベース・エミッタ間電圧ＶEBだけ高くなると、
トランジスタ４６ａがオン状態とされると共にＦＥＴ４
２ａもオン状態とされる。このため、トランジスタ２２
のコレクタに電源電圧＋ＶPHが供給される。 【００４４】また、出力信号ＳOUTの信号レベルが所定
レベルＬＬを超えて、接続点ｓの電圧が接続点ｑの電圧
よりもダイオード５１ｂの順方向降下電圧ＶFとトラン
ジスタ４６ｂのベース・エミッタ間電圧ＶEBだけ低くな
ると、トランジスタ４６ｂがオン状態とされると共にＦ
ＥＴ４２ｂがオン状態とされる。このため、抵抗器２３
の一方の端子には電源電圧−ＶPHが供給される。 【００４５】このように、電源切替部４１ａ，４１ｂで
は出力信号ＳOUTの信号レベルに応じて電源電圧の切り
替えが行われる。 【００４６】また、図４に示すトランジスタ２５のベー
スと抵抗器２４の接続点には、抵抗器２６の一方に端子
が接続されており、抵抗器２６の他方の端子はＮＰＮ形
トランジスタ２７のコレクタに接続される。このトラン
ジスタ２７のエミッタは電源切替部４１ｂに接続されて
おり、ベースは抵抗器２８を介して電源供給部１６ｂに
接続される。なお、抵抗器２３の抵抗値は第１の実施の
形態と同様にして設定されている。 【００４７】次に、図６を使用して第２の実施の形態の
動作について説明する。図６Ａは音声信号ＳINを示して
おり、図６Ｂは出力信号ＳOUTを示している。図６Ｂに
おいて、時点ｔ12までの期間中は出力信号ＳOUTの信号
レベルが所定レベルＵＬ，ＬＬを超えていないために、
図６Ｃに示すように電源切替部４１ａでは電源電圧＋Ｖ
PLが選択されると共に、図６Ｄに示すように電源切替部
４１ｂでは電源電圧−ＶPLが選択される。 【００４８】また、トランジスタ２２のコレクタ電流が
流れる時点ｔ11から時点ｔ12までの期間中は、コレクタ
電流に応じて、図６Ｅに示すように抵抗器２３で端子間
電圧Ｖ23が発生される。 【００４９】また、電源切替部４１ｂでは電源電圧−Ｖ
PLが選択されることから、トランジスタ２７はオフ状態
とされる。このため、図６Ｆに示すトランジスタ２５の
ベース電圧Ｖbは抵抗器２３の端子間電圧Ｖ23と等しい
電圧とされる。 【００５０】次に、時点ｔ12でアンプ部２０の利得が制
御されて出力信号ＳOUTの信号レベルが最大となるよう
に設定されると、時点ｔ12までの期間中よりもトランジ
スタ２２に大きなコレクタ電流が流される。 【００５１】ここで、時点ｔ12から時点ｔ13までの期間
中は出力信号ＳOUTの信号レベルが所定レベルＵＬ，Ｌ
Ｌを超えていないので、電源切替部４１ａでは電源電圧
＋ＶPLが選択された状態が保持されると共に、電源切替
部４１ｂでは電源電圧−ＶPLが選択された状態が保持さ
れる。 【００５２】時点ｔ13から時点ｔ14までの期間中は、出
力信号ＳOUTの信号レベルが所定レベルＵＬを超えるの
で、電源切替部４１ａでは電源電圧＋ＶPHが選択され
る。また電源切替部４１ｂでは、出力信号ＳOUTの信号
レベルが所定レベルＬＬを超えていないので電源電圧−
ＶPLが選択された状態が保持される。 【００５３】時点ｔ14から時点ｔ16までの期間中は、出
力信号ＳOUTが所定レベルＵＬを超えないので、電源切
替部４１ａでは電源電圧＋ＶPLが選択される。電源切替
部４１ｂでは、出力信号ＳOUTが所定レベルＬＬを超え
ていないので電源電圧−ＶPLが選択された状態が保持さ
れる。 【００５４】この時点ｔ12から時点ｔ15までの期間中
は、トランジスタ２２のコレクタ電流が流れないため端
子間電圧Ｖ23およびベース電圧Ｖbの電圧は「０」とさ
れる。 【００５５】また、時点ｔ15から時点ｔ18までの期間中
は、トランジスタ２２に大きなコレクタ電流が流され
る。但し、このときのコレクタ電流は最大コレクタ電流
よりも小さい電流とされている。このため、トランジス
タ２２のコレクタ電流に応じて抵抗器２３の端子間に
は、図６Ｅに示すようにトランジスタ２５のベース・エ
ミッタ間電圧ＶBEよりもわずかに電圧レベルが小さい端
子間電圧Ｖ23が発生される。 【００５６】ここで、時点ｔ15から時点ｔ16までの期間
中は、出力信号ＳOUTが所定レベルＵＬ，ＬＬを超えて
いないので、電源切替部４１ａでは電源電圧＋ＶPLが選
択された状態が保持される。電源切替部４１ｂでは電源
電圧−ＶPLが選択された状態が保持されるので、トラン
ジスタ２７がオフ状態とされてベース電圧Ｖbは端子間
電圧Ｖ23と等しい電圧とされる。 【００５７】時点ｔ16から時点ｔ17までの期間中は、出
力信号ＳOUTが所定レベルＵＬを超えていないので、電
源切替部４１ａでは電源電圧＋ＶPLが選択された状態が
保持される。電源切替部４１ｂでは出力信号ＳOUTが所
定レベルＬＬを超えるため電源電圧−ＶPHが選択される
ので、トランジスタ２７はオン状態とされる。このた
め、トランジスタ２５のベース電圧Ｖbは、端子間電圧
Ｖ23を抵抗器２４，２６によって分圧した電圧とされ
る。 【００５８】時点ｔ17から時点ｔ18までの期間中は、出
力信号ＳOUTが所定レベルＵＬ，ＬＬを超えていないの
で、電源切替部４１ａでは電源電圧＋ＶPLが選択された
状態が保持される。電源切替部４１ｂでは電源電圧−Ｖ
PLが選択されるので、トランジスタ２７がオフ状態とさ
れて、ベース電圧Ｖbは端子間電圧Ｖ23と等しい電圧と
される。 【００５９】このように、出力信号ＳOUTが所定レベル
ＬＬを超えて電源電圧−ＶPHが選択される時点ｔ16から
時点ｔ17までの期間中は、トランジスタ２５のベース電
圧Ｖbは、端子間電圧Ｖ23を抵抗器２４，２６によって
分圧した電圧とされて、図６Ｆに示すように電源電圧−
ＶPLが選択された場合のベース電圧Ｖbすなわち端子間
電圧Ｖ23（破線で示す）よりも電圧レベルが低減され
る。 【００６０】また、音声出力装置で異常発振が生じた場
合、第１の実施の形態と同様に、抵抗器２３の抵抗値が
出力信号ＳOUTが最大とされた場合であっても誤ってト
ランジスタ２５がオン状態とされることがないと共に、
異常発振等を生じて過電流が流れたときにはトランジス
タ２５がオン状態とされるように設定された状態で、ト
ランジスタ２７や抵抗器２６，２８が設けられていない
ときは、例えば異常発振によるトランジスタ２２のコレ
クタ電流によってトランジスタ２５のベース・エミッタ
間電圧ＶBEとほぼ等しい端子間電圧Ｖ23が発生される。 【００６１】ここで、トランジスタ２７や抵抗器２６，
２８が設けられて、異常発振を生じたときの過電流を精
度良く検出できるように、抵抗器２３の抵抗値を大きく
してトランジスタ２５のベース・エミッタ間電圧ＶBEよ
りも大きい端子間電圧Ｖ23を発生させた場合には、通常
動作時に出力信号ＳOUTが所定レベルＬＬを超えて電源
電圧−ＶPHが選択されると、トランジスタ２７がオン状
態とされてトランジスタ２５のベース電圧Ｖbが低減さ
れるので、トランジスタ２５が誤ってオン状態とされる
ことがない。 【００６２】このように、トランジスタ２５のベース電
圧Ｖbが出力信号ＳOUTに基づいて低減されるので、出力
信号ＳOUTの信号レベルが最大とされた場合であっても
誤って過電流検出信号が出力されることがなく、さらに
各素子の特性がばらつきを生じた場合や異常発振等を生
じた場合であっても過電流が流れたときには確実に過電
流検出信号を検出できるように抵抗器２３の抵抗値を簡
単に設定することができる。また抵抗値の設定が簡単で
あるので、安定した過電流検出動作を行うことができる
過電流検出回路を容易に提供することができる。 【００６３】なお、第２の実施の形態でも第１の実施の
形態と同様に、トランジスタ２５がオン状態とされて過
電流検出信号Ｓpが出力されたときには、電源供給部１
５ａ，１５ｂからの電源供給が停止されて、トランジス
タ２２には最大コレクタ電流を超えた電流が流れること
が防止される。 【００６４】また、上述の第１および第２の実施の形態
では、トランジスタ２２のコレクタ電流を検出するもの
としたがトランジスタ２１のコレクタ電流を検出しても
よく、さらにトランジスタ２１，２２の双方のコレクタ
電流を検出するものとすれば、双方のトランジスタに最
大コレクタ電流を超えた電流が流れることを防止するこ
とができる。 【００６５】さらに、この過電流検出回路は音声信号の
電力増幅器だけに適用できるものではなく、他の過電流
検出回路、例えばモータ駆動装置等の過電流検出回路と
しても容易に適用することができる。 【００６６】 【発明の効果】この発明によれば、電源切替手段で電力
増幅器の出力信号と基準電圧が比較されて、比較結果に
基づいて第１の電源あるいは第２の電源が選択される。
また、電流検出手段で電力増幅器に供給される電源電流
に応じた検出信号が発生されて、この検出信号に基づく
制御信号によって過電流検出信号出力手段が駆動されて
過電流検出信号が出力される。この制御信号の信号レベ
ルは、電源切替手段で電力増幅器から信号レベルの大き
い出力信号を得ることができる電源が選択されたとき
に、レベル制御手段によって過電流検出信号が出力され
ない方向に制御される。 【００６７】このため、出力信号の信号レベルが最大と
された場合であっても誤って過電流検出信号が出力され
ることがなく、さらに各素子の特性がばらつきを生じた
場合や異常発振等を生じた場合であっても過電流が流れ
たときには確実に過電流検出信号を検出できるように電
流検出手段を簡単に設定することができる。また電流検
出手段の設定が簡単であるので、安定した過電流検出動
作を行うことができる過電流検出回路を容易に提供する
ことができる。
に関する。詳しくは、電力増幅器に供給される電源電圧
が電力増幅器の出力信号に基づいて第１電源と第２の電
源とで選択的に切り替えられると共に、電力増幅器に供
給される電源電流に応じた検出信号を発生させて、この
検出信号に基づく制御信号の信号レベルを、電力増幅器
から信号レベルの大きい出力信号を得ることができる電
源が選択されたときに、過電流検出信号が出力されない
方向に制御することにより、電流検出手段を簡単に設定
することができると共に、安定した過電流検出動作を得
ることができるものである。 【０００２】 【従来の技術】ステレオ装置などの音声出力装置では、
例えば出力端子が短絡されたりあるいは異常発振等を生
じたときに、電力増幅器に過大な電流が流れる場合があ
る。このため、電力増幅器に供給される電源電流を検出
し、所定以上の電流が流れた場合には過電流検出信号を
出力する過電流検出回路が設けられており、この過電流
検出信号に基づき電力増幅器に対する電源や駆動信号の
供給が停止されて電力増幅器が保護されている。 【０００３】ここで、従来の過電流検出回路を音声出力
装置に適用したときの構成を図７に示す。図７におい
て、音声信号発生部１１から出力された音声信号ＳIN
は、アンプ部２０で所定レベルまで増幅されて駆動信号
ＳＤ1，ＳＤ2が生成される。このアンプ部２０は２電源
駆動方式であって、電源供給部１５ａ，１５ｂから電源
電圧±ＶPが供給される。 【０００４】アンプ部２０から出力された駆動信号ＳＤ
1は、電力増幅器を構成するＮＰＮ形トランジスタ２１
に供給されると共に、駆動信号ＳＤ2は電力増幅器を構
成するＰＮＰ形トランジスタ２２のベースに供給され
る。 【０００５】トランジスタ２１とトランジスタ２２はコ
ンプリメンタリ接続されており、トランジスタ２１のエ
ミッタにはトランジスタ２２のエミッタが接続されてい
る。また、トランジスタ２１のコレクタは電源供給部１
５ａに接続されて電源電圧＋ＶPが供給される。トラン
ジスタ２２のコレクタは過電流検出用の抵抗器２３を介
して電源供給部１５ｂに接続されて電源電圧−ＶPが供
給される。トランジスタ２１のエミッタとトランジスタ
２２のエミッタの接続点は出力端子１２とされており、
音声信号ＳINが増幅された出力信号ＳOUTが出力され
る。この出力端子１２にスピーカ等の負荷３０が接続さ
れる。 【０００６】トランジスタ２２のコレクタと抵抗器２３
の接続点には、抵抗器２４を介してＮＰＮ形トランジス
タ２５のベースが接続されている。このトランジスタ２
５のエミッタは電源供給部１５ｂに接続されていると共
に、コレクタは音声信号発生部１１と電源供給部１５
ａ，１５ｂに接続されている。 【０００７】このように構成された音声出力装置では、
トランジスタ２２のコレクタ電流が抵抗器２３の端子間
電圧Ｖ23として検出される。ここで、この端子間電圧Ｖ
23がトランジスタ２５のベース・エミッタ間電圧ＶBEを
超えたときには、トランジスタ２５がオン状態とされ
て、電源供給部１５ａ，１５ｂに過電流検出信号Ｓpが
供給される。 【０００８】このとき、電源供給部１５ａ，１５ｂでは
電源電圧±ＶPの供給が停止されて、電力増幅器が過大
電流によって破壊されないように保護される。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】ところで、アンプ部２
０の利得を制御して出力信号ＳOUTの信号レベルを大き
くしたときには、電力増幅器に大きな電流が流れる。こ
のため、従来の過電流検出回路では、出力端子１２から
出力される出力信号ＳOUTの信号レベルが大きくされた
場合であっても誤って過電流検出信号が出力されること
がなく、さらに各素子の特性がばらつきを生じた場合や
異常発振等を生じた場合であっても過電流が流れたとき
には確実に過電流検出信号を検出できるように、過電流
検出用の抵抗器２３の抵抗値を設定することが簡単にで
きなかった。 【００１０】そこで、この発明では、簡単で安定した過
電流検出動作を行うことができる過電流検出回路を提供
するものである。 【００１１】 【課題を解決するための手段】この発明に係る過電流検
出回路は、電力増幅器に供給される電源電圧を、電力増
幅器の出力信号と基準電圧との比較結果に基づいて第１
の電源と第２の電源とで選択的に切り替える電圧切替手
段と、電力増幅器に供給される電源電流に応じた検出信
号を発生する電流検出手段と、電流検出手段の検出信号
に基づく制御信号により過電流検出信号を出力する過電
流検出信号出力手段と、電圧切替手段で電力増幅器から
信号レベルの大きい出力信号を得ることができる電源が
選択されたときに、制御信号の信号レベルを過電流検出
信号が出力されない方向に制御するレベル制御手段とを
有するものである。 【００１２】この発明においては、電源切替手段で電力
増幅器の出力信号と基準電圧が比較されて、比較結果に
基づいて第１の電源あるいは第２の電源が選択される。
また、電流検出手段で電力増幅器に供給される電源電流
に応じた検出信号が発生されて、この検出信号に基づく
制御信号によって過電流検出信号出力手段が駆動されて
過電流検出信号が出力される。この制御信号の信号レベ
ルは、電源切替手段で電力増幅器から信号レベルの大き
い出力信号を得ることができる電源が選択されたとき
に、レベル制御手段によって過電流検出信号が出力され
ない方向に制御されるので、例えば出力信号の信号レベ
ルが大きくなり電源電流が増加しても過電流検出信号が
出力されることがない。 【００１３】 【発明の実施の形態】以下図面を参照しながら、この発
明に係る過電流検出回路について説明する。 【００１４】図１は、第１の実施の形態の構成を示して
おり、音声出力装置にこの発明に係る過電流検出回路を
適用したものである。なお図１において、図７と対応す
る部分については同一符号を付している。 【００１５】図７と同様に、音声信号発生部１１から出
力された音声信号ＳINは、アンプ部２０で所定レベルま
で増幅されて駆動信号ＳＤ1，ＳＤ2とされる。この駆動
信号ＳＤ1は電力増幅器を構成するトランジスタ２１に
供給されると共に、駆動信号ＳＤ2は電力増幅器を構成
するトランジスタ２２のベースに供給される。 【００１６】トランジスタ２１とトランジスタ２２はコ
ンプリメンタリ接続されており、トランジスタ２１のエ
ミッタとトランジスタ２２のエミッタの接続点は、出力
信号ＳOUTを出力する出力端子１２とされている。この
出力端子１２にはスピーカ等の負荷３０が接続されてい
る。 【００１７】トランジスタ２１のコレクタは、電源供給
部１５ａに接続されて電源電圧＋ＶPが供給される。ト
ランジスタ２２のコレクタは、電流検出手段である過電
流検出用の抵抗器２３を介して電源供給部１５ｂに接続
されて電源電圧−ＶPが供給される。 【００１８】トランジスタ２２のコレクタと抵抗器２３
の接続点には、抵抗器２４を介して過電流検出信号出力
手段であるトランジスタ２５のベースが接続されてお
り、トランジスタ２５のエミッタは電源供給部１５ｂに
接続されている。またトランジスタ２５のコレクタは、
電源供給部１５ａ，１５ｂに接続されている。 【００１９】この第１の実施の形態では、トランジスタ
２５のベースと出力端子１２間に、レベル制御手段であ
る抵抗器３１とコンデンサ３２で構成された直列回路が
接続される。また抵抗器２３の抵抗値は、例えばトラン
ジスタ２２の最大コレクタ電流を抵抗器２３に流したと
きに、抵抗器２３で発生される端子間電圧Ｖ23がトラン
ジスタ２５のベース・エミッタ間電圧ＶBEを超えるよう
に設定される。 【００２０】ここで、図２を使用して第１の実施の形態
の動作を説明する。図２において、図２Ａはアンプ部２
０に供給される音声信号ＳINを示しており、図２Ｂは出
力端子１２から出力される出力信号ＳOUTを示してい
る。 【００２１】音声信号ＳINが正極側とされる時点ｔ1か
ら時点ｔ2までの期間中は、駆動信号ＳＤ1によってトラ
ンジスタ２１が駆動されると共に駆動信号ＳＤ2によっ
てトランジスタ２２はオフ状態とされて、出力端子１２
から出力信号ＳOUTが出力される。このとき、トランジ
スタ２２はオフ状態であるため、抵抗器２３には電流が
流れないことから図２Ｃに示す端子間電圧Ｖ23は「０」
とされる。 【００２２】また、トランジスタ２２のコレクタ電圧を
一定とした場合、抵抗器３１とコンデンサ３２の直列回
路によって、図２Ｄに示すように出力信号ＳOUTに応じ
た信号Ｖgがトランジスタ２５のベースに供給される。 【００２３】ところで、トランジスタ２２のコレクタ電
圧は電源電圧−ＶPに端子間電圧Ｖ23が加算された電圧
であり、時点ｔ1から時点ｔ2の期間中は端子間電圧Ｖ23
が「０」とされている。このため、トランジスタ２５の
制御信号、すなわちエミッタに対するベースの電圧（以
下「ベース電圧」という）Ｖbは、図２Ｅに示すように
信号Ｖgの信号レベルと等しいものとされる。 【００２４】次に、音声信号ＳINが負極側とされる時点
ｔ2から時点ｔ3までの期間中は、駆動信号ＳＤ1によっ
てトランジスタ２１がオフ状態とされると共に駆動信号
ＳＤ2によってトランジスタ２２が駆動されて、出力端
子１２から出力信号ＳOUTが出力される。 【００２５】このとき、アンプ部２０の利得が制御され
て出力信号ＳOUTの信号レベルが最大となるように設定
されていると、トランジスタ２２に大きなコレクタ電流
が流される。但し、このときのコレクタ電流は最大コレ
クタ電流よりも小さい電流とされている。このため、ト
ランジスタ２２のコレクタ電流に応じて抵抗器２３の端
子間には、図２Ｃに示すようにトランジスタ２５のベー
ス・エミッタ間電圧ＶBEよりもわずかに電圧レベルが小
さい端子間電圧Ｖ23が発生される。また信号Ｖgの信号
レベルは、図２Ｄに示すように出力信号ＳOUTに応じて
負極側とされるので、トランジスタ２５のベース電圧Ｖ
bは、図２Ｅに示すように信号Ｖgが加えられていない場
合のベース電圧Ｖbすなわち端子間電圧Ｖ23（破線で示
す）よりも電圧レベルが低減される。 【００２６】また、音声出力装置が異常発振が生じた場
合、抵抗器２３の抵抗値が出力信号ＳOUTが最大とされ
た場合であっても誤ってトランジスタ２５がオン状態と
されることがないと共に、異常発振等を生じて過電流が
流れたときにはトランジスタ２５がオン状態とされるよ
うに設定された状態で、抵抗器３１とコンデンサ３２の
直列回路が接続されていないときには、例えば異常発振
によってトランジスタ２２に流れるコレクタ電流によっ
て、図３Ａに示すようにトランジスタ２５のベース・エ
ミッタ間電圧ＶBEとほぼ等しい端子間電圧Ｖ23が発生さ
れる。 【００２７】ここで、抵抗器３１とコンデンサ３２の直
列回路を接続し、異常発振を生じたときの過電流を精度
良く検出できるように、抵抗器２３の抵抗値を大きくし
て図３Ｂに示すようにトランジスタ２５のベース・エミ
ッタ間電圧ＶBEよりも大きい端子間電圧Ｖ23を発生させ
た場合には、通常動作時にトランジスタ２５のベース電
圧Ｖbが出力信号ＳOUTに基づく信号Ｖgによって低減さ
れる。このため、出力信号ＳOUTが最大とされて、トラ
ンジスタ２２に大きなコレクタ電流が流れても、トラン
ジスタ２５のベース電圧Ｖbがベース・エミッタ間電圧
ＶBEよりも小さいものとされるので、トランジスタ２５
が誤ってオン状態とされることがない。 【００２８】このように、トランジスタ２５のベース電
圧Ｖbが出力信号ＳOUTに基づく信号Ｖgによって低減さ
れるので、抵抗器２３の抵抗値を出力信号ＳOUTの信号
レベルが最大とされた場合であっても誤って過電流検出
信号が出力されることがなく、さらに各素子の特性がば
らつきを生じた場合や異常発振等を生じた場合であって
も過電流が流れたときには確実に過電流検出信号を検出
できるように設定することが簡単にできる。また抵抗値
の設定が簡単であるので、安定した過電流検出動作を行
うことができる過電流検出回路を容易に提供することが
できる。 【００２９】なお、トランジスタ２５がオン状態とされ
て過電流検出信号Ｓpが出力されたときには、従来と同
様に電源供給部１５ａ，１５ｂからの電源供給が停止さ
れて、トランジスタ２２には最大コレクタ電流を超えた
電流が流れることが防止される。 【００３０】次に第２の実施の形態について説明する。
この第２の実施の形態では、出力電圧が低い場合と高い
場合とで電源電圧を切り替えることにより、消費電力を
節減できると共に熱損失も大幅に低減できる音声出力装
置に過電流検出回路を適用したものである。 【００３１】図４は第２の実施の形態の構成を示してい
る。なお、図４において図７および図１と対応する部分
については同一符号を付し、その詳細な説明は省略す
る。 【００３２】図４において、電源供給部１６ａは電源切
替部４１ａと接続されており電源電圧＋ＶPH，＋ＶPLの
供給が行われる。電源供給部１６ｂは電源切替部４１ｂ
と接続されており電源電圧−ＶPH，−ＶPLの供給が行わ
れる。 【００３３】トランジスタ２１のコレクタは電源切替部
４１ａに接続される。トランジスタ２２のコレクタは過
電流検出用の抵抗器２３を介して電源切替部４１ｂに接
続される。またトランジスタ２１のエミッタとトランジ
スタ２２のエミッタの接続点である出力端子１２には、
電源切替部４１ａ，４１ｂが接続される。 【００３４】ここで、図５に電源切替部４１ａ，４１ｂ
の構成を示す。まず電源電圧＋ＶPHが供給される正極側
の高圧電源路には、高速電力スイッチング素子、例えば
パワーＭＯＳ・ＦＥＴ（以下「ＦＥＴ」という）４２ａ
のソースが接続される。また電源電圧＋ＶPLが供給され
る正極側の低電源路には、逆流阻止用のダイオード４３
のアノードが接続されており、ダイオード４３ａのカソ
ードはＦＥＴ４２ａのドレインに接続されている。 【００３５】また、低電源路と接地間には定電圧素子で
あるツェナーダイオード４４ａと抵抗器４５ａの直列回
路が接続されており、ツェナーダイオード４４ａのアノ
ードと抵抗器４５ａの接続点ｐは、電源電圧＋ＶPLより
もツェナーダイオード４４ａのツェナー電圧分だけ電圧
レベルが低い基準電圧とされる。 【００３６】この接続点ｐには、スイッチング素子とし
て機能するＮＰＮ形トランジスタ４６ａのエミッタが接
続されている。トランジスタ４６ａのコレクタは、抵抗
器４７ａ，４８ａを介して高電源路に接続される。この
抵抗器４７ａと４８ａの接続点には、ＦＥＴ４２ａのゲ
ートが接続されており、トランジスタ４６ａがオン状態
とされたときに、電源電圧＋ＶPHと接続点ｐの基準電圧
に基づく電圧が抵抗器４７ａ，４８ａで分圧されて制御
用ゲート電圧としてＦＥＴ４２ａのゲートに供給され
る。 【００３７】一方、ダイオード４３ａのカソードと出力
端子１２との間には、直列接続された一対の抵抗器４９
ａ，５０ａが接続される。この抵抗器４９ａ，５０ａの
接続点ｒには、出力信号ＳOUTの正極側を検出するため
のダイオード５１ａのアノードが接続されており、ダイ
オード５１ａのカソードは上述したトランジスタ４６ａ
のベースが接続される。またダイオード４３ａのカソー
ドは、図４に示すトランジスタ２１のコレクタに接続さ
れる。 【００３８】次に、電源供給部１６ｂから電源電圧−Ｖ
PHが供給された負極側の高圧電源路には、ＦＥＴ４２ｂ
のソースが接続される。また電源供給部１６ｂから電源
電圧−ＶPLが供給された負極側の低電源路には、逆流阻
止用のダイオード４３ｂのカソードが接続されており、
ダイオード４３ｂアノードはＦＥＴ４２ｂのドレインに
接続されている。 【００３９】また、低電源路と接地間にはツェナーダイ
オード４４ｂと抵抗器４５ｂの直列回路が接続されてお
り、ツェナーダイオード４４ｂのカソードと抵抗器４５
ｂの接続点ｑは、電源電圧−ＶPLよりもツェナーダイオ
ード４４ｂのツェナー電圧分だけ電圧レベルが高い基準
電圧とされる。 【００４０】この接続点ｑには、スイッチング素子とし
て機能するＰＮＰ形トランジスタ４６ｂのエミッタが接
続されている。トランジスタ４６ｂのコレクタは、抵抗
器４７ｂ，４８ｂを介して高電源路に接続される。この
抵抗器４７ｂと４８ｂの接続点には、ＦＥＴ４２ｂのゲ
ートが接続されており、トランジスタ４６ｂがオン状態
とされたときに、電源電圧−ＶPHと接続点ｑの基準電圧
に基づく電圧が抵抗器４７ｂ，４８ｂで分圧されて制御
用ゲート電圧としてＦＥＴ４２ｂのゲートに供給され
る。 【００４１】一方、ダイオード４３ｂのアノードと出力
端子１２との間には直列接続された一対の抵抗器４９
ｂ，５０ｂが接続されている。この抵抗器４９ｂ，５０
ｂの接続点ｓには、出力信号ＳOUTの負極側を検出する
ためのダイオード５１ｂのカソードが接続されており、
ダイオード５１ｂのアノードは上述したトランジスタ４
６ｂのベースが接続されている。また、ダイオード４３
ｂのアノードは図４に示す抵抗器２３のトランジスタ２
２と接続されない端子に接続される。 【００４２】ここで、出力信号ＳOUTの信号レベルが所
定レベルＵＬを超えていない場合には、トランジスタ４
６ａがオフ状態とされて、トランジスタ２２のコレクタ
に電源電圧＋ＶPLが供給される。また、出力信号ＳOUT
の信号レベルが所定レベルＬＬを超えていない場合に
は、トランジスタ４６ｂがオフ状態とされて、抵抗器２
３の一方の端子には電源電圧−ＶPLが供給される。 【００４３】出力信号ＳOUTの信号レベルが所定レベル
ＵＬを超えて、接続点ｒの電圧が接続点ｐの電圧よりも
ダイオード５１ａの順方向降下電圧ＶFとトランジスタ
４６ａのベース・エミッタ間電圧ＶEBだけ高くなると、
トランジスタ４６ａがオン状態とされると共にＦＥＴ４
２ａもオン状態とされる。このため、トランジスタ２２
のコレクタに電源電圧＋ＶPHが供給される。 【００４４】また、出力信号ＳOUTの信号レベルが所定
レベルＬＬを超えて、接続点ｓの電圧が接続点ｑの電圧
よりもダイオード５１ｂの順方向降下電圧ＶFとトラン
ジスタ４６ｂのベース・エミッタ間電圧ＶEBだけ低くな
ると、トランジスタ４６ｂがオン状態とされると共にＦ
ＥＴ４２ｂがオン状態とされる。このため、抵抗器２３
の一方の端子には電源電圧−ＶPHが供給される。 【００４５】このように、電源切替部４１ａ，４１ｂで
は出力信号ＳOUTの信号レベルに応じて電源電圧の切り
替えが行われる。 【００４６】また、図４に示すトランジスタ２５のベー
スと抵抗器２４の接続点には、抵抗器２６の一方に端子
が接続されており、抵抗器２６の他方の端子はＮＰＮ形
トランジスタ２７のコレクタに接続される。このトラン
ジスタ２７のエミッタは電源切替部４１ｂに接続されて
おり、ベースは抵抗器２８を介して電源供給部１６ｂに
接続される。なお、抵抗器２３の抵抗値は第１の実施の
形態と同様にして設定されている。 【００４７】次に、図６を使用して第２の実施の形態の
動作について説明する。図６Ａは音声信号ＳINを示して
おり、図６Ｂは出力信号ＳOUTを示している。図６Ｂに
おいて、時点ｔ12までの期間中は出力信号ＳOUTの信号
レベルが所定レベルＵＬ，ＬＬを超えていないために、
図６Ｃに示すように電源切替部４１ａでは電源電圧＋Ｖ
PLが選択されると共に、図６Ｄに示すように電源切替部
４１ｂでは電源電圧−ＶPLが選択される。 【００４８】また、トランジスタ２２のコレクタ電流が
流れる時点ｔ11から時点ｔ12までの期間中は、コレクタ
電流に応じて、図６Ｅに示すように抵抗器２３で端子間
電圧Ｖ23が発生される。 【００４９】また、電源切替部４１ｂでは電源電圧−Ｖ
PLが選択されることから、トランジスタ２７はオフ状態
とされる。このため、図６Ｆに示すトランジスタ２５の
ベース電圧Ｖbは抵抗器２３の端子間電圧Ｖ23と等しい
電圧とされる。 【００５０】次に、時点ｔ12でアンプ部２０の利得が制
御されて出力信号ＳOUTの信号レベルが最大となるよう
に設定されると、時点ｔ12までの期間中よりもトランジ
スタ２２に大きなコレクタ電流が流される。 【００５１】ここで、時点ｔ12から時点ｔ13までの期間
中は出力信号ＳOUTの信号レベルが所定レベルＵＬ，Ｌ
Ｌを超えていないので、電源切替部４１ａでは電源電圧
＋ＶPLが選択された状態が保持されると共に、電源切替
部４１ｂでは電源電圧−ＶPLが選択された状態が保持さ
れる。 【００５２】時点ｔ13から時点ｔ14までの期間中は、出
力信号ＳOUTの信号レベルが所定レベルＵＬを超えるの
で、電源切替部４１ａでは電源電圧＋ＶPHが選択され
る。また電源切替部４１ｂでは、出力信号ＳOUTの信号
レベルが所定レベルＬＬを超えていないので電源電圧−
ＶPLが選択された状態が保持される。 【００５３】時点ｔ14から時点ｔ16までの期間中は、出
力信号ＳOUTが所定レベルＵＬを超えないので、電源切
替部４１ａでは電源電圧＋ＶPLが選択される。電源切替
部４１ｂでは、出力信号ＳOUTが所定レベルＬＬを超え
ていないので電源電圧−ＶPLが選択された状態が保持さ
れる。 【００５４】この時点ｔ12から時点ｔ15までの期間中
は、トランジスタ２２のコレクタ電流が流れないため端
子間電圧Ｖ23およびベース電圧Ｖbの電圧は「０」とさ
れる。 【００５５】また、時点ｔ15から時点ｔ18までの期間中
は、トランジスタ２２に大きなコレクタ電流が流され
る。但し、このときのコレクタ電流は最大コレクタ電流
よりも小さい電流とされている。このため、トランジス
タ２２のコレクタ電流に応じて抵抗器２３の端子間に
は、図６Ｅに示すようにトランジスタ２５のベース・エ
ミッタ間電圧ＶBEよりもわずかに電圧レベルが小さい端
子間電圧Ｖ23が発生される。 【００５６】ここで、時点ｔ15から時点ｔ16までの期間
中は、出力信号ＳOUTが所定レベルＵＬ，ＬＬを超えて
いないので、電源切替部４１ａでは電源電圧＋ＶPLが選
択された状態が保持される。電源切替部４１ｂでは電源
電圧−ＶPLが選択された状態が保持されるので、トラン
ジスタ２７がオフ状態とされてベース電圧Ｖbは端子間
電圧Ｖ23と等しい電圧とされる。 【００５７】時点ｔ16から時点ｔ17までの期間中は、出
力信号ＳOUTが所定レベルＵＬを超えていないので、電
源切替部４１ａでは電源電圧＋ＶPLが選択された状態が
保持される。電源切替部４１ｂでは出力信号ＳOUTが所
定レベルＬＬを超えるため電源電圧−ＶPHが選択される
ので、トランジスタ２７はオン状態とされる。このた
め、トランジスタ２５のベース電圧Ｖbは、端子間電圧
Ｖ23を抵抗器２４，２６によって分圧した電圧とされ
る。 【００５８】時点ｔ17から時点ｔ18までの期間中は、出
力信号ＳOUTが所定レベルＵＬ，ＬＬを超えていないの
で、電源切替部４１ａでは電源電圧＋ＶPLが選択された
状態が保持される。電源切替部４１ｂでは電源電圧−Ｖ
PLが選択されるので、トランジスタ２７がオフ状態とさ
れて、ベース電圧Ｖbは端子間電圧Ｖ23と等しい電圧と
される。 【００５９】このように、出力信号ＳOUTが所定レベル
ＬＬを超えて電源電圧−ＶPHが選択される時点ｔ16から
時点ｔ17までの期間中は、トランジスタ２５のベース電
圧Ｖbは、端子間電圧Ｖ23を抵抗器２４，２６によって
分圧した電圧とされて、図６Ｆに示すように電源電圧−
ＶPLが選択された場合のベース電圧Ｖbすなわち端子間
電圧Ｖ23（破線で示す）よりも電圧レベルが低減され
る。 【００６０】また、音声出力装置で異常発振が生じた場
合、第１の実施の形態と同様に、抵抗器２３の抵抗値が
出力信号ＳOUTが最大とされた場合であっても誤ってト
ランジスタ２５がオン状態とされることがないと共に、
異常発振等を生じて過電流が流れたときにはトランジス
タ２５がオン状態とされるように設定された状態で、ト
ランジスタ２７や抵抗器２６，２８が設けられていない
ときは、例えば異常発振によるトランジスタ２２のコレ
クタ電流によってトランジスタ２５のベース・エミッタ
間電圧ＶBEとほぼ等しい端子間電圧Ｖ23が発生される。 【００６１】ここで、トランジスタ２７や抵抗器２６，
２８が設けられて、異常発振を生じたときの過電流を精
度良く検出できるように、抵抗器２３の抵抗値を大きく
してトランジスタ２５のベース・エミッタ間電圧ＶBEよ
りも大きい端子間電圧Ｖ23を発生させた場合には、通常
動作時に出力信号ＳOUTが所定レベルＬＬを超えて電源
電圧−ＶPHが選択されると、トランジスタ２７がオン状
態とされてトランジスタ２５のベース電圧Ｖbが低減さ
れるので、トランジスタ２５が誤ってオン状態とされる
ことがない。 【００６２】このように、トランジスタ２５のベース電
圧Ｖbが出力信号ＳOUTに基づいて低減されるので、出力
信号ＳOUTの信号レベルが最大とされた場合であっても
誤って過電流検出信号が出力されることがなく、さらに
各素子の特性がばらつきを生じた場合や異常発振等を生
じた場合であっても過電流が流れたときには確実に過電
流検出信号を検出できるように抵抗器２３の抵抗値を簡
単に設定することができる。また抵抗値の設定が簡単で
あるので、安定した過電流検出動作を行うことができる
過電流検出回路を容易に提供することができる。 【００６３】なお、第２の実施の形態でも第１の実施の
形態と同様に、トランジスタ２５がオン状態とされて過
電流検出信号Ｓpが出力されたときには、電源供給部１
５ａ，１５ｂからの電源供給が停止されて、トランジス
タ２２には最大コレクタ電流を超えた電流が流れること
が防止される。 【００６４】また、上述の第１および第２の実施の形態
では、トランジスタ２２のコレクタ電流を検出するもの
としたがトランジスタ２１のコレクタ電流を検出しても
よく、さらにトランジスタ２１，２２の双方のコレクタ
電流を検出するものとすれば、双方のトランジスタに最
大コレクタ電流を超えた電流が流れることを防止するこ
とができる。 【００６５】さらに、この過電流検出回路は音声信号の
電力増幅器だけに適用できるものではなく、他の過電流
検出回路、例えばモータ駆動装置等の過電流検出回路と
しても容易に適用することができる。 【００６６】 【発明の効果】この発明によれば、電源切替手段で電力
増幅器の出力信号と基準電圧が比較されて、比較結果に
基づいて第１の電源あるいは第２の電源が選択される。
また、電流検出手段で電力増幅器に供給される電源電流
に応じた検出信号が発生されて、この検出信号に基づく
制御信号によって過電流検出信号出力手段が駆動されて
過電流検出信号が出力される。この制御信号の信号レベ
ルは、電源切替手段で電力増幅器から信号レベルの大き
い出力信号を得ることができる電源が選択されたとき
に、レベル制御手段によって過電流検出信号が出力され
ない方向に制御される。 【００６７】このため、出力信号の信号レベルが最大と
された場合であっても誤って過電流検出信号が出力され
ることがなく、さらに各素子の特性がばらつきを生じた
場合や異常発振等を生じた場合であっても過電流が流れ
たときには確実に過電流検出信号を検出できるように電
流検出手段を簡単に設定することができる。また電流検
出手段の設定が簡単であるので、安定した過電流検出動
作を行うことができる過電流検出回路を容易に提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る過電流検出回路の第１の実施の
形態の構成を示す図である。 【図２】第１の実施の形態の動作を示す図である。 【図３】第１の実施の形態の動作を示す図である。 【図４】この発明に係る過電流検出回路の第２の実施の
形態の構成を示す図である。 【図５】電源切替部の構成を示す図である。 【図６】第２の実施の形態の動作を示す図である。 【図７】従来の構成を示す図である。 【符号の説明】 １１ 音声信号発生部 １２ 出力端子 １５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ 電源供給部 ２０ アンプ部 ３０ 負荷 ４１ａ，４１ｂ 電源切替部 ＳＤ1，ＳＤ2 駆動信号 ＳIN 音声信号 ＳOUT 出力信号 Ｓp 過電流検出信号
形態の構成を示す図である。 【図２】第１の実施の形態の動作を示す図である。 【図３】第１の実施の形態の動作を示す図である。 【図４】この発明に係る過電流検出回路の第２の実施の
形態の構成を示す図である。 【図５】電源切替部の構成を示す図である。 【図６】第２の実施の形態の動作を示す図である。 【図７】従来の構成を示す図である。 【符号の説明】 １１ 音声信号発生部 １２ 出力端子 １５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ 電源供給部 ２０ アンプ部 ３０ 負荷 ４１ａ，４１ｂ 電源切替部 ＳＤ1，ＳＤ2 駆動信号 ＳIN 音声信号 ＳOUT 出力信号 Ｓp 過電流検出信号
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(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01R 19/165
H03F 1/52
H03F 3/26 - 3/32
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 電力増幅器に供給される電源電圧を、上
記電力増幅器の出力信号と基準電圧との比較結果に基づ
いて第１の電源と第２の電源とで選択的に切り替える電
圧切替手段と、 上記電力増幅器に供給される電源電流に応じた検出信号
を発生する電流検出手段と、 上記電流検出手段の検出信号に基づく制御信号により過
電流検出信号を出力する過電流検出信号出力手段と、 上記電圧切替手段で上記電力増幅器から信号レベルの大
きい出力信号を得ることができる電源が選択されたとき
に、上記制御信号の信号レベルを上記過電流検出信号が
出力されない方向に制御するレベル制御手段とを有する
ことを特徴とする過電流検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25423795A JP3383490B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 過電流検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25423795A JP3383490B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 過電流検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0996653A JPH0996653A (ja) | 1997-04-08 |
| JP3383490B2 true JP3383490B2 (ja) | 2003-03-04 |
Family
ID=17262182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25423795A Expired - Fee Related JP3383490B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 過電流検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3383490B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4595670B2 (ja) * | 2005-05-19 | 2010-12-08 | トヨタ自動車株式会社 | 電圧駆動型スイッチング素子の駆動装置 |
| CN104836477A (zh) * | 2015-05-08 | 2015-08-12 | 山东大学 | 一种采用峰值监测开关电路的微电源及其工作方法 |
-
1995
- 1995-09-29 JP JP25423795A patent/JP3383490B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0996653A (ja) | 1997-04-08 |
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